УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1994 года по МПК C23C14/50 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электронно-лучевых процессов обработки, в том числе полировки, изделий оптики и микроэлектроники.

Известно устройство для электронно-лучевой полировки изделий, содержащее электронную пушку с горизонтально расположенным нитевидным катодом, кассетный механизм загрузки, выполненный в виде барабана, в котором изделия размещены обрабатываемой поверхностью горизонтально, а также тепловой экран, внутри которого размещены кварцевые лампы для предварительного нагрева изделий [1].

Недостаток известного устройства заключается в том, что при горизонтальном расположении обрабатываемых пластин, например, из стекла возможен их прогиб и ухудшение плоскостности. Поэтому данное устройство не может быть использовано для обработки пластин размером свыше 50 мм при толщине менее 3 мм.

Известно также устройство, которое, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому, принято за прототип и содержит электронную пушку с вертикально расположенным нитевидным катодом, блок загрузки с горизонтальной осью вращения, в котором изделия размещены обрабатываемой поверхностью вертикально [2].

Недостатком известного устройства заключается в невысокой производительности из-за размещения обрабатываемых изделий только в одной вертикальной плоскости механизма загрузки, которая располагается в непосредственной близости от вертикально расположенного катода электронной пушки. Кроме того, близлежащая к оси вращения механизма загрузки сторона изделия и отдаленная от оси вращения сторона изделия вращаются с разными линейными скоростями. В результате этого термовоздействие электронного луча на участки изделия, прилегающие к указанным его сторонам, может существенно различаться, что негативно сказывается на качестве обработки изделия.

Цель изобретения - повышение качества обработки изделий и производительности устройства.

Цель достигается тем, что устройство, содержащее электронную пушку с вертикально расположенным нитевидным катодом и блок загрузки, в котором изделия размещены обрабатываемой поверхностью вертикально, снабжено направляющими, образующими замкнутый путь перемещения кассет с изделиями, и узлами для осуществления указанного перемещения, причем на одних направляющих кассеты расположены плоскостью по направляющим, а на других - плоскостью перпендикулярно к направляющим, узлы для осуществления перемещения кассет по первым из указанных направляющих выполнены в виде тележек с приводом, снабженных узлами для загрузки, крепления и разгрузки кассет, а также снабжено узлом для перемещения источников предварительного нагрева относительно кассет с изделиями и дополнительным тепловым экраном, который расположен внутри объема, закрытого основным экраном, и выполнен закрывающим от источников предварительного нагрева щель в основном экране, пропускающую внутрь объема электронный луч.

На чертеже изображено устройство для электронно-лучевой обработки изделий, вид сверху в разрезе.

Устройство содержит электронную пушку с вертикально расположенным нитевидным катодом 1, являющимся источником электронного луча 1' ленточной формы, и с протяженными вдоль катода анодом 2 со щелью 2' и модулятором 3, основной экран 4 со щелью 4' , направляющие 5, перпендикулярно которым расположены плоскости кассет с изделиями 6, направляющие 7, на которых установлены тележки 8 с размещенными в них кассетами, плоскости которых расположены по направляющим 7, расположенное над и (или) под кассетами основание 9, на котором установлены источники предварительного нагрева изделий (кварцевые лампы) 10, и дополнительный экран 11, который выполнен закрывающим от источников нагрева щель 4' в основном экране, пропускающую внутрь объема электронный луч 1 .

Устройство работает следующим образом.

Электронный луч 1' ленточный формы через щель 2' в аноде и щель 4' в основном экране попадает внутрь объема, ограниченного основным экраном 4, на кассету с изделиями 6, размещенную в тележке 8. За один проход тележки 8 по направляющей 7 в направлении, указанном сплошной стрелкой, обрабатывается одно изделие. Обработка всех изделий, загруженных в устройство, осуществляется путем их транспортировки по замкнутому пути, указанному сплошными стрелками. В устройстве используются узлы с приводом для перемещения кассет с изделиями по направляющим. Частное исполнение узла для перемещения кассет по направляющим 7 - это тележки 8, снабженные узлами для загрузки, крепления (на время движения тележки) и разгрузки кассет. Для обеспечения равномерности нагрева изделий в кассетах, расположенных по направляющим 5, устройство снабжено узлом для перемещения основания 9, на котором установлены кварцевые лампы 10. Дополнительный экран 11 исключает попадание излучения от кварцевых ламп через щель 4' в основном экране на элементы электронной пушки.

В предложенным устройстве в отличие от прототипа все точки изделия по его вертикали с одинаковой поступательной скоростью перемещаются относительно ленточного электронного луча. Этим достигается однородность термовоздействия луча на изделие, а следовательно, и высокое качество его обработки. В свою очередь, возможность загрузки на направляющие 5 значительного количества кассет с изделиями 6 обеспечивает более высокую производительность предложенного устройства в расчете на одну откачку вакуумной камеры.

Устройство для электронно-лучевой обработки изделий может быть использовано для полировки изделий оптики и микроэлектроники. Устройство содержит электронную пушку с вертикально расположенным нитевидным катодом и блок загрузки, в котором изделия размещены обрабатываемой поверхностью вертикально, направляющие и узлы для перемещения кассет с изделиями по направляющим, узел для перемещения источников предварительного нагрева относительно кассет, а также дополнительный тепловой экран. Новым в предложенном устройстве является то, что оно снабжено направляющими, образующими замкнутый путь перемещения кассет с изделиями, и узлами для осуществления указанного перемещения, а на участке направляющих, противолежащему катоду электронной пушки, изделия размещены с соблюдением параллельности их обрабатываемой поверхности и направляющих. Узел перемещения кассет по направляющим выполнен в виде тележек с приводом, снабженных узлами для загрузки, крепления и разгрузки кассет. Устройство снабжено также узлом для перемещения источников предварительного нагрева относительно кассет с изделиями и дополнительным тепловым экраном, который расположен внутри объема, закрытого основным экраном, и выполнен закрывающим от источников предварительного нагрева щель в основном экране, пропускающую внутрь объема электронный луч. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее электронную пушку с вертикально расположенным нитевидным катодом, блок загрузки изделий, установленных в нем обрабатываемой поверхностью вертикально, и узел перемещения изделий, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки и производительности, блок загрузки выполнен в виде замкнутых направляющих для размещения и перемещения изделий, причем на участке направляющих, противолежащем катоду электронной пушки, изделия размещены с соблюдением параллельности их обрабатываемой поверхности и направляющих. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел перемещения изделий по направляющим на участке, противолежащем катоду электронной пушки, выполнен в виде тележек, снабженных приводом и узлами загрузки, крепления и разгрузки изделия. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено приводом перемещения источника термообработки относительно направляющих. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено экраном, установленным с нерабочей стороны направляющих на участке, противолежащем катоду электронной пушки.